Die vorliegende Erfindung betrifft eine Furnierholzmehrschicht, umfassend Holz der sibirischen Lärche, welche erhältlich Ist durch ein Verfahren, umfassend die Schritte (1) Herstellen von mindestens zwei Schälfurnieren, (2) Laminleren der mindestens zwei aus Verfahrensschritt (1) erhaltenen Schälfurniere unter Anbringung einer Kleberschicht, welche zwischen den mindestens zwei Schälfurnieren aufgetragen wird, vorzugsweise unter Verpressen der mittels der Klebeschicht verbundenen Schälfurniere in Radialrichtung (f2), wobei die mindestens zwei Schälfurniere so zueinander angeordnet sind, dass sich die tangential zu den Jahresringen verlaufende Maserungsrichtung der beiden Schälfurniere im Wesentlichen in die gleiche Richtung erstreck wobei die Laminierung unter Aufbringung eines Drucks von 20 bis 32 kg/cm2 erfolgt, indem die mindesntes zwei Schälfunriere nach Anbringung der Klebeschicht zusammen in Radialrichtung verpresst werden und (3) Schneiden des durch den Verfahrensschritt (2) erhaltenen Laminates Im Wesentlichen senkrecht zu der In Verfahrensschritt (2) aufgetragenen Xlebeschicht und der tangential zu den Jahresringen verlaufenden Maserungsrichtung der Schälfurniere, wobei die resultierende Furnlerholzmehrschicht eine Dichte von mindestens 5 im Wesentlichen stehenden Jahresringen pro 1 cm Breite der Furnlerholzmehrschicht aufweist. Ebenso betrifft die vorliegende Erfindung eine Furnierholzplatte umfassend die erfindungsgemäße Furnlerholzmehrschicht sowie ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Furnierholzmehrschicht.
Der Querschnitt eines Baumstammes weist verschiedene Zonen auf. Innen befinden sich das Markholz und das Kernholz, weiter außen befindet sich das sogenannte Splintholz, welches bei einigen Baumarten eine andere Farbe aufweist als das Kernholz. Ganz außen befindet sich die Rinde des Baumes. Gleichzeltig weist ein solcher Querschnitt meist sowohl Im Kernholz als auch Im Splintholz eine ringförmige Maserung auf. Diese resultiert aus einer Variation der Tellungsaktivität des Kambiums (Wachstumsschicht zwischen der Splintholzzone und der Rinde), weiche durch Veränderungen der klimatischen Bedingungen (beispielsweise Frühling, Sommer, Herbst, Winter) beeinflusst wird. Eine solche ringförmige Maserung spiegelt die verschiedenen Entwicklungsphasen einer Vegetationsperiode wieder und wird daher auch Jahresringe genannt. In Jedem Jahresring gibt es eine hellere, schneller gewachsene "Frühholzzone" und eine dunklere, schwerere und auch dichtere "Spätholzzone". Das Verhältnis dieser Zonen zu einander sowie auch die gesamte Breite einer periodischen Zuwachszone (eines Jahresringes) werden ebenfalls bedingt durch die klimatischen Bedingungen, so dass dieselbe Baumart je nach Ihrem Wachstumsstandort unterschiedlich dichte Jahresringe aufweisen kann. Hierbei können sich die Eigenschaften des Holzes auch deutlich unterscheiden. Es gilt: je enger die Jahresringe, desto größer ist ihr Spätholzanteil und desto härter und dauerhafter ist das Holz.
Holz ist ausgeprägt anisotrop, das bedeutet, dass die Holzeigenschaften stark von der anatomischen Richtung des Holzes abhängen. Es werden im Allgemeinen drei Hauptachsen in einem Baumstamm unterschieden (siehe
Die jeweils zwei aus diesen Achsen gebildeten Schnittflächen unterscheiden sich deutlich in Ihrer Zeichnung und werden als Hirnfläche (Querschnitt durch Baumstamm; Fläche, die durch Radialrichtung und Tangentialrichtung aufgespannt wird), Radialfläche (Riftschnitt; Fläche, die durch Radialrichtung und Faserrichtung aufgespannt wird) und Tangentialfläche (Fladerschnitt; Fläche, die durch Tangentialrichtung und Faserrichtung aufgespannt wird) bezeichnet.
Auf Grund der verminderten Quellung und Schwindung, der erhöhten Oberflächenhärte und dem sich daraus ergebenden verbesserten Standvermögen sind Rifthölzer im Verhältnis zu Brettern der Hirnfläche oder der Tangentialfläche von besonderem Interesse. So beträgt beispielsweise die Schrumpfung eines Brettes der europäischen Eiche bis zu einem Wassergehalt von 12 % in tangentialer Richtung 7,5 % und In radialer Richtung 4,0 %. Die Quellung eines solchen Brettes beträgt in tangentialer Richtung 0,34 % und in radialer Richtung 0,18 %.
Jedoch können nur ca. 10-15 % des Stammholzes zu Rifthölzern verarbeitet werden, da unter diesen Begriff nur Holzteile fallen, welche stehende Jahresringe aufweisen, bei denen also der Winkel zwischen der Kreistangentialen des Jahresringes und der Radialrichtung etwa zwischen 90° und 60° liegt. Man spricht bereits von einem Halbrift, wenn der Winkel zwischen der Kreistangentialen des Jahresringes und der Radialrichtung (Breite des Holzteils) 60° bis 30° beträgt. Daher ist der Preis eines Riftbrettes in der Regel auch 3 bis 4 Mal höher als der eines Tangentialbrettes.
Häufig werden daher aus diesen preislichen Gründen Tangentialbretter oder Mehrschichttangentialbretter verwendet, wobei diese zwar günstiger sind, jedoch auch schlechtere mechanische Eigenschaften als Rifthölzer aufweisen. Insbesondere werden auch bei der Herstellung von Tangentialbrettern höchstens 35 % des Rundholzes verwertet. Das restliche Rundholz geht dabei als Abfall verloren, wodurch auch die Effizienz dieses Verfahrens ebenfalls begrenzt ist.
Ein weiterer Nachteil von Riftbrettern stellt die Tatsache dar, dass sie auf Grund der natürlichen Umstände meist auf eine Länge von 2200 mm, eine Breite von 173 mm und eine Höhe/Stärke von 27 mm begrenzt sind. Dies führt dazu, dass die Anwendungsgebiete solcher Bretter durch deren maximale Größe bestimmt werden.
Eine gängige Methode, Holzteile bereitzustellen, welche größere Dimensionen als die oben genannten Rlftbretter aufweisen, ist das Aufbringen dünner Holzblätter auf Holzplatten. Dabei werden solche Holzblätter (Furniere) durch Schälen, Messern oder Sägen erhalten und weisen meist nur eine Dicke von 1 mm auf. Hierdurch kann insbesondere der Holzabfall reduziert werden, da nahezu das gesamte Holz des Baumstammes verwendetet werden kann. Dieses Furnier wird auf eine Platte wie beispielsweise Sperrholz, Spanplatten oder Holzfaserplatten aufgebracht, welche der Furnierschicht Stabilität verleiht. Solche Platten werden häufig aus Abfallprodukten der Holzindustrie gewonnen und sind daher sehr günstig. Eine fertige Furnierholzplatte weist somit gute mechanische Stabilität auf und erweckt den optischen Eindruck eines echten Vollholzbrettes. Ein solches Verfahren wird beispielsweise in der
Um mechanisch belastbare Furnierholzplatten zu erhalten, werden häufig auch mehrere Furnierholzmehrschichten verpresst, wobei beispielsweise die Radialrichtung einer Furnierholzmehrschicht um 90° zu der Radialrichtung der darüber liegenden und darunter liegenden Furnierholzmehrschicht versetzt ist (siehe beispielsweise
Dabei sind Verfahren zur Herstellung von Schichtfurnieren aus Schälfurnieren grundsätzlich bekannt, beispielsweise aus der
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Somit wird in allen im Stand der Technik bisher offenbarten Ausgestaltungen von Schichtfurnieren eine spezifische, bezogen auf die Tangential- oder Radialrichtung richtungsgebundene Anordnung der einzelnen Schichten zueinander entweder nicht erwähnt, bzw. zwischen diesen beiden Richtungen wird nicht weiter unterschieden. Zahlreiche Dokumente sehen auch per se eine Anordnung in untereinander versetzten Richtungen explizit vor. Es wurde jedoch überraschend gefunden, dass gerade die spezifische Ausrichtung, nämlich In Tangentialrichtung, d.h. In Richtung (f3) der Figuren maßgeblich Ist, um eine verbesserte Druckfestigkeit In Tangentialrichtung zu erhalten, da gerade in dieser Richtung die Druckfestigkeit überraschend am höchsten ist. Auch die Anwendung eines spezifischen Mindestdruckes beim Laminieren der Schichten trägt positiv zur Verbesserung der Festigkeit bei. Vor diesem Hintergrund wird die erfindungsgemäße Furniermehrholzschicht auch nicht wie im Stand der Technik üblich mit der Oberfläche einer Abschlußfurnierschicht als Sichtfläche eingesetzt, sondern mit der spezifischen Kantenseite mit den sichtbaren Furnierschichten, und zwar explizit mit der Kante, worin die einzelnen Furnierschichten entlang der Richtung f1 aus den Figuren verlaufen.
Die
Ausgehend von diesem Stand der Technik lag der vorliegenden Erfindung somit die Aufgabe zu Grunde, mindestens einen, bevorzugt mehrere der Nachteile des Standes der Technik zu beheben. Insbesondere lag der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Furnlerholzmehrschicht bereitzustellen, deren Oberfläche eine vergleichbare, vorzugsweise bessere Standfestigkeit und Insbesondere eine verbesserte Druckfestigkeit senkrecht zur erfindungsgemäßen Arbeitsfläche (Oberfläche), wie/als ein Riftholz aufweist, dabei aber Insbesondere günstiger ist als ein Riftholz. Dabei soll die Furnierholzmehrschicht insbesondere so günstig sein wie gängige Tangentialbretter, gleichzeitig Jedoch eine vergleichbare oder gar bessere Standfestigkeit und/oder Qualität wie Rifthölzer aufweisen.
Die erfindungsgemäßen Aufgaben wurden überraschend gelöst durch die Bereitstellung einer Furnierholzmehrschicht, umfassend Holz der sibirischen Lärche, wobei die Furnlerholzmehrschicht erhältlich Ist durch ein Verfahren, umfassend die folgenden Schritte (die Verweise beziehen sich auf die
Ebenso werden die erfindungsgemäßen Aufgaben gelöst durch die Bereitstellung einer Furnierholzplatte umfassend einen Träger und die erfindungsgemäße Furnierholzmehrschicht, sowie einer Furnierholzplatte ohne Träger aus mindestens zwei der erfindungsgemäßen Furnierholzmehrschichten, die über Ihre Kanten unter Verpressen miteinander verklebt und gegebenenfalls in mehreren zueinander Jeweils um 90° versetzt angeordneten Schichten zusammengefügt werden, sowie durch das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Furnierholzmehrschicht.
Die sibirische Lärche (Larix sibirica, auch russische Lärche genannt) gehört zur Gattung der Lärchen und ist in Russland und der Mongolei heimisch. Die sibirische Lärche ist hart und dauerhaft. Auf Grund des hohen Harzgehaltes Ist das Holz der sibirischen Lärche zusätzlich sehr witterungsbeständig. Im Sinne der vorliegenden Erfindung zählen zur sibirischen Lärche Insbesondere auch alle Unterarten. Diese können vorzugsweise ausgewählt werden aus der Gruppe, bestehend aus Larix sibirica subsp. altalca (Szafer), Larix sibirica subsp. jenisseensis, Larix sibirica subsp. obensis Suk., Larix sibirica subsp. rossica, Larix sibirica subsp. sibirica und Larix sibirica subsp. sukaczewil. Ebenso werden unter den Begriff sibirische Lärche insbesondere auch alle Varietäten verstanden. Die Varietäten werden bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Larix sibirica var. balcalensis, Larix sibirica var. lenesis, Larix sibirica var. polaris, Larix sibirica var. sajanensis und Larix sibirica var. transbalcalensis.
Bevorzugt wird unter der sibirischen Lärche eine Lärche verstanden, welche aus dem Wuchsgebiet stammt, welches ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus dem Irkutsker Gebiet, Krasnoyarsker Gebiet und Yakutien.
Die sibirische Lärche hat eine mittlere Rohdichte von etwa 665 kg/m3 (bei einer Feuchte von 12 bis 16 %). Sie hat einen hohen Spätholzanteil, wodurch dieses schwere Holz mit einer mittleren Jahressringbrelte von 0,8 bis 2 mm erzielt wird. Der Spätholzanteil ist dichter, schwerer und fester als der Frühholzanteil und von der Spätholzanteilmenge hängt maßgeblich die Farbe, Dichte und Festigkeit des Holzes ab. Die durch die jeweiligen Früh- und Spätholzanteile in unterschiedlichen Holzarten bedingten Eigenschaftsunterschiede sind nachfolgend in Tabelle 1 beispielhaft für Holz der sibirischen Lärche und Eichenholz dargestellt.
Der Festigkeitswert des Spätholzanteiles ist jeweils wesentlich besser als der Frühholzanteil. Dieser physische Unterschied markiert deutlich die jeweilige Jahresringgrenze. Hieraus folgt, dass die durchschnittliche Festigkeitsgrenze und der Festigkeitswert maßgeblich vom prozentualen Verhältnis des Früh- und Spätholzanteiles des jeweiligen Holzes abhängt. Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es beispielsweise möglich, (durch das Verpressen beim Laminieren) eine Verminderung des Frühholzanteiles um 20 % erreichen, wodurch die Integrierte Festigkeitgrenze des Restbruches längs der Faser um 21% von 1192 bis zu 1445 kg/cm2 erhöht wird (unter der Bedingung, dass die umfasste Oberfläche des Früh- und Spätholzanteiles 65% bzw. 35% entspricht). Für einen Fall also, bei dem eine ursprüngliche Verteilung von 65 % Frühholzanteil und 35 % Spätholzanteil mit einer ursprünglichen durchschnittlichen Festigkeit von 1192 kg/cm2 vorliegt, ergibt sich bei Verminderung des Frühholzanteiles (durch Verpressen) bei konstantem Spätholzanteil eine insgesamt um etwa 21% (bis zu 1445 kg/cm2) erhöhte Festigkeitsgrenze.
Dabei Ist maßgeblich, dass die Festigkeitseigenschaften fast aller Holzarten in Radial- und Tangentialrichtung unterschiedlich sind. Insbesondere weisen Nadelhölzer (wie z.B. Lärche, Kiefer, Fichte, Tanne) in Tangentialrichtung eine durchschnittlich 1,5-mal größere definierte Festigkeitsgrenze als In Radialrichtung auf und diese beträgt ca. 1/10 der Festigkeitsgrenze längs der Faser (Holzforschung, www.drevesinas.ru). Die Hauptursache hierfür ist die höhere Heterogenität der Jahresringbildung aufgrund der in Ihren physikalischen Eigenschaften unterschiedlichen Früh- und Spätholzanteile. Die Festigkeitseigenschaften für Radial- und Tangentialrichtung für Lärche, Kiefer und Eiche sind nachfolgend In der Tabelle 2 dargestellt.
Wie bei natürlichem Holz üblich, weisen die Jahresringe eine im Wesentlichen kreisrunde Form auf, wobei es jedoch beispielsweise durch den Standort des Baumes im Wald und eine dadurch resultierende örtliche Variation In der Sonneneinstrahlung zu Abweichungen von dieser Kreisform kommen kann. Im Sinne dieser Erfindung wird dennoch von der tangential zu den Jahresringen verlaufenden Richtung oder den entsprechenden Tangentialen gesprochen. Hierbei ist es selbstverständlich, dass dieses Merkmal Abweichungen der Jahresringe von der Kreisform (z.B. bei Drehwüchsigkeit) mit einschließt. Es handelt sich somit um die in
Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass die erfindungsgemäße Furnierholzmehrschicht, umfassend Holz der sibirischen Lärche; das gleiche, bevorzugt ein besseres Standvermögen sowie eine bessere Druckfestigkeit aufweist wie ein Riftholz. Dabei weist die erfindungsgemäße Furnierholzmehrschicht bevorzugt das gleiche, besonders bevorzugt ein besseres Standvermögen auf als ein Riftholz der sibirischen Lärche. Insbesondere hat sich also herausgestellt, dass die erfindungsgemäße Furnierholzmehrschicht eine erhöhte Druckfestigkeit in Radialrichtung, also senkrecht zu den stehenden Jahresringen (in Richtung f2 der Figuren) aufweist. Darüber hinaus hat sich überraschend gezeigt, dass eine noch weitere Erhöhung der Druckfestigkeit In Tangentialrichtung, also in Richtung f3 der Figuren, erreicht werden kann. Die Tangentialrichtung bezeichnet dabei die Richtung, die senkrecht zu der durch die Richtungen f1 und f2 In den Figuren aufgezogenen Fläche steht. Dies ist die erfindungsgemäß eingesetzte Sicht-, Ober- oder Arbeitsfläche (Aufsicht; A in den Figuren).
Zusätzlich hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass mit der erfindungsgemäßen Furnierholzmehrschicht der bei nahezu allen Nadelholzarten auftretende Harzdurchtritt verhindert werden kann. Dieser ist Insbesondere bei Rifthölzern der sibirischen Lärche bekannt. Nadelhölzer, Insbesondere Lärchen weisen einen hohen Harzgehalt auf. Bei der Trocknung tritt dieses Harz aus und es kann zu Verlaufsstörungen und Holzrissen kommen. Aus diesem Grund ist Nadelholz auch ungeeignet für die Herstellung von Möbeln.
Die erfindungsgemäße Furnierholzmehrschicht weist die Probleme des Harzdurchtrittes nicht auf. Dabei kann sogar zusätzlich das Harz der sibirischen Lärche bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Furnierholzmehrschichtschicht (insbesondere während des Verfahrensschrittes (1)) gewonnen werden. Es hat sich herausgestellt, dass das Harz ein wertvolles Produkt für die kosmetische und medizinische Industrie darstellt. Aus dem Harz können insbesondere die Antioxidantien Arabinogalactan und/oder Taxifolin gewonnen werden. Auch dadurch sind das erfindungsgemäße Verfahren und die so hergestellte Furnierholzmehrschicht besonders effizient.
Zusätzlich hat sich herausgestellt, dass die erfindungsgemäße Furnierholzmehrschicht eine vergleichbar hohe Lichtdurchlässigkeit entlang der stehenden Jahresringe (in Richtung f1 und f3 in
Unter dem Standvermögen eines Holzes wird Im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere mindestens eine Eigenschaft des Holzes verstanden, welche ausgewählt wird aus der Gruppe der Quellung, der Schwindung, der Oberflächenhärte, der Wärmeleitfähigkeit, der Widerstandsfähigkeit gegenüber Schädlingen, der Witterungsbeständigkeit (insbesondere gegenüber Regen, Schneesturm, Hagelschlag und Sonne), der Abnutzungsresistenz, der Druckfestigkeit (gemessen parallel (entlang) zu den stehenden Jahresringe (Richtung f1 und f3 der Figuren) und/oder im rechten Winkel zu den stehenden Jahresringen (Richtung f2 der Figuren) und beliebigen Kombinationen dieser Eigenschaften. Bevorzugt wird unter dem Standvermögen des Holzes eine Dauerhaftigkeitsklasse nach DIN EN 350-2 von 2 bis 4, ganz besonders bevorzugt 2 bis 3 verstanden.
Die erfindungsgemäße Furnierholzmehrschicht weist dabei eine Dichte von mindestens 5, bevorzugter mindestens 8, ganz besonders bevorzugt mindestens 10 im Wesentlichen stehenden Jahresringen pro 1 cm Breite der Furnierholzmehrschicht auf. Die erfindungsgemäße Furnierholzmehrschicht weist somit mindestens die gleiche oder eine größere Anzahl an Jahresringen pro 1 cm Breite auf wie ein vergleichbares Riftholz der sibirischen Lärche. Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Furnierholzmehrschicht eine höhere Dichte auf als ein vergleichbares Riftholz der sibirischen Lärche. Insbesondere ist es möglich, eine erfindungsgemäße Furnierholzmehrschicht bereitzustellen, welche die gleiche optische Erscheinung aufweist wie ein Riftholz der sibirischen Lärche.
Gleichzeitig erlaubt es jedoch das erfindungsgemäße Verfahren, dass die Verwertung des Baumstammes der sibirischen Lärche wesentlich höher ist als die bei der Herstellung eines Riftholzes. Damit wird zum einen der Holzabfall bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Furnierholzmehrschicht reduziert. Zum anderen wird damit auch die Effizienz des Herstellungsverfahrens optimiert und dadurch das Verfahren insgesamt günstiger. Zusätzlich werden durch das Herstellungsverfahren Furnierholzmehrschichten bereitgestellt, welche ein gleichmäßiges Aussehen aufweisen. Je nachdem, in welcher Umgebung ein Baum wächst, weisen die Jahresringe eine asymmetrische Form auf. Wächst ein Baum in der Mitte eines Waldes, so sind die Jahresringe im Wesentlichen gleichmäßig über den Querschnitt des Baumes verteilt. Wächst der Baum jedoch am Rande des Waldes, insbesondere zur Südseite, so wächst die nach außen zeigende Seite pro Wachstumsperiode mehr. Dies bedeutet, dass die Jahresringe eines solchen Baumes asymmetrisch sind. Werden aus solchen Bäumen Rifthölzer gewonnen, so ist ihre Standfestigkeit geringer als die eines Riftholzes eines symmetrisch gewachsenen Baumes. Die erfindungsgemäße Furnierholzmehrschicht weist immer eine Jahresringdichte von mindestens 5 Jahresringen pro 1 cm Breite auf, so dass ihre Standfestigkeit immer gleich bleibt. Dadurch kann der beschrieben "natürliche Ausschuss" asymmetrisch gewachsener Bäume vermieden werden, wodurch das Verfahren ebenfalls effizienter wird. Da sich die Jahresringdichte von einem bestimmten Abstand vom Zentrum des Baustammes zur Rinde hin im Wesentlichen logarithmisch erhöht, ist eine Dichte von mindestens 3 Jahresringen pro 1 cm Breite des Rundholzes besonders günstig für die physikalischen Eigenschaften der daraus erhältlichen Furnierholzmehrschicht. Bevorzugt ist auch eine Dichte von mindestens 5 und mehr Jahresringen, ganz besonderes bevorzugt von 7 und mehr Jahresringen pro 1 cm Breite des Rundholzes.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung wird unter im Wesentlichen stehenden Jahresringen ein Holz verstanden, welches optisch einem Riftholz entspricht. Dies bedeutet, dass unter stehenden Jahresringen bevorzugt solche verstanden werden, welche einen Winkel von 60° bis 90°; besonders bevorzugt von 70° bis 90°, ganz besonders bevorzugt von 80° bis 90° zur Breite (k) der Furnierholzmehrschicht aufweisen.
Dabei bedeutet der Begriff "im Wesentlichen" im Sinne der vorliegenden Erfindung, dass eine Abweichung von ± 30°, bevorzugt ± 15°, besonders bevorzugt ± 10°, ganz besonders bevorzugt ± 5° gemeint ist. Bevorzugt bedeutet der Begriff "im Wesentlichen" im Sinne der vorliegende Erfindung, dass eine Abweichung von ± 15°, besonders bevorzugt ± 10°, ganz besonders bevorzugt ± 5° gemeint Ist.
Die erfindungsgemäße Furnierholzmehrschicht kann neben der sibirischen Lärche auch mindestens eine weitere Holzart umfassen. Insbesondere kann diese mindestens eine weitere Holzart ausgewählt werden aus der Gruppe, bestehend aus Eichen, Kiefern, Douglasie, Tanne, Zeder, Eibe und Fichte sowie Esche, Courbaril (Hymenaea, Animebäume), Zebrano, Wenge, Kempas (Koompassla malaccensis), Cumary, Cordla ssp (Kordien), Merbau (Borneo Teak), Olivenholz, Walnussbaum, Pericopsis mooniana (Nandu Wood, Nedun Tree), Afrikanish Padouk, Burma Padouk, Machaerium scleroxylon (Santos Rosewood, Palisander, Rosenholz), Panga Panga, Pyinkado, Sapelli (Sapelli Mahagoni), Sassafras, Sucupira, Bagassa guianensis Aulb, Teak, Lombardy poplar (Populus niger, Schwarz-Pappel), Buchsbaum, Jakarandaholz (Palisander), Ebenholz, Manikara fasciculate, Eucalyptus. Die Auswahl mindestens einer weiteren Holzart kann dabei aufgrund optischer Gesichtspunkte zur Erzielung eines speziellen optischen Erscheinungsbildes der resultierenden Furnierholzmehrschicht erfolgen. Unter physikalischen Gesichtspunkten ist die mindestens eine weitere Holzart bevorzugt ausgewählt aus Kiefern, Douglasie, Tanne, Zeder, Eibe und Fichte. Besonders bevorzugt besteht die erfindungsgemäße Furnierholzmehrschicht aus Holz der sibirischen Lärche. Dies meint insbesondere, dass es bevorzugt ist, dass sämtliche Schälfurnierschichten (e), die zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Furnierholzmehrschicht verwendet werden, aus Holz der sibirischen Lärche gefertigt sind.
Im Verfahrensschritt (1) werden mindestens zwei Schälfurniere (e) hergestellt. Das zu verarbeitende Holz wird nach dem Fachmann bekannten Methoden vorbehandelt. Dabei wird der Baumstamm insbesondere von der Rinde befreit. Bevorzugt weist der Baumstamm dabei seine Elgenfeuchtigkeit auf. Dabei weist das Holz bevorzugt eine Elgenfeuchtigkeit von 40 % bis 60 % auf.
Die Herstellung eines Schälfurniers kann über die bekannten Methoden erfolgen.
Auf diese Weise kann nahezu der gesamte Baumstamm zu einem Schälfurnier verwertet werden. Hieraus resultiert zum einen eine geringe Abfallproduktion. Um Furnierholzmehrschichten mit besonders gleichmäßiger Härte und hoher Dauerhaftigkeit zu erhalten, erfolgt bevorzugt eine Sortierung der Schälfurniere. Dabei sind besonders bevorzugt die Schälfurniere, die aus den Bereichen nahe der Rinde des Baumstammes gewonnen werden, da hier die Jahresringdichte in der Regel besonders hoch ist. Die Auswahl der Schälfurniere hängt somit maßgeblich von der gewünschten Dichte der Jahresringe pro 1 cm Breite (k) in der resultierenden Furnierholzmehrschicht ab, die wiederum maßgeblich mit dem gewünschten Verwendungsbereich der Furnierholzmehrschicht zusammenhängt. So sind insbesondere Schälfurniere mit einer Dichte von mindestens 3 im Wesentlichen stehenden Jahresringen pro 1 cm Breite zur Herstellung von Furnierholzmehrschichten zur Herstellung von Möbeln und zur Innenausstattung von Räumen bzw. zur Anwendung im Innenbereich ausreichend. Zur Anwendung im Außenbereich sind besonders Schälfurniere mit einer Dichte von mindestens 5 im Wesentlichen stehenden Jahresringen pro 1 cm Breite zur Herstellung der Furnierholzmehrschicht geeignet. Schälfurniere mit einer Dichte von mindestens 7 und mehr im Wesentlichen stehenden Jahresringen pro 1 cm Breite eignen sich besonders zur Herstellung von Furnierholzmehrschichten für die Herstellung von Fußbodenbelägen wie Laminaten, Parkett und sonstigen Bodenbelägen. Die verschiedenen Zonen und die bevorzugten Verwendungsbereiche der daraus erhältlichen Furnierholzmehrschichten sind beispielhaft in
Ebenso kann in Verfahrensschritt (1) optional das Harz der sibirischen Lärche gewonnen werden. Dieses stellt insbesondere in der kosmetischen wie auch medizinischen Industrie ein wichtiges Ausgangsprodukt zur Herstellung von Antioxidantien dar. Auch dadurch wird der Verfahrensschritt (1) besonders effizient.
Es hat sich herausgestellt, dass insbesondere die sibirische Lärche besonders geeignet ist, um Schälfurniere mit einer ausreichenden Festigkeit und hohen Dichte an Jahresringen herzustellen, da sie bereits eine ausreichende Festigkeit hohe Dichte an Jahresringen aufweist. Zum anderen ist die Größe des resultierenden Schälfurniers im Wesentlichen nur von der Länge des Baumstammes in Faserrichtung (also der Höhe des Baumes) begrenzt. Damit ist es möglich, dass die Schälfurniere insbesondere eine größere Dimension aufweisen als Rifthölzer. Bevorzugt wird dabei ein Stamm verwendet, welcher Äste von höchstens 20 mm, besonders bevorzugt höchstens 10 mm Durchmesser aufweist. Dabei ist es bevorzugt, dass es sich hierbei um gesunde Äste, das heißt insbesondere, nicht abgestorbene Äste handelt. Ganz besonders bevorzugt handelt es sich um einen astfreien Stamm.
Die hergestellten Schälfurnierschichten weisen bevorzugt eine Dicke von 1,0 bis 2,5 mm, besonders bevorzugt von 1,2 bis 2,3 mm und ganz besonders bevorzugt von 1,4 bis 2,1 mm auf. Dabei umfasst eine Schölfurnierschicht bevorzugt mindestens einen, besonders bevorzugt mindestens zwei, ganz besonders bevorzugt mindestens 3 tangential in Richtung (f3) verlaufende Jahresringe.
Die Schälfurnierschichten (e) können Im Anschluss auf eine geeignete Größe zugeschnitten werden. Die Größe ist von der späteren Verwendung der Furnierholzmehrschicht, Insbesondere der Größe der Presse In Verfahrensschritt (2) abhängig.
Nach dem Verfahrensschritt (1) werden die Schälfurnierschichten (e) vorzugsweise getrocknet. Dies kann Insbesondere durch die dem Fachmann bekannten Verfahren erreicht werden. Bevorzugt weisen die Schälfurnierschichten (e) nach Verfahrensschritt (1) eine Restfeuchte von höchstens 12 Gew.-%, besonders bevorzugt höchstens 10 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt von 6 bis 8 Gew.-% auf.
Der Verfahrensschritt (2) umfasst das Laminieren der mindestens zwei aus Verfahrensschritt (1) erhaltenden Schälfurniere (e) unter Anbringung einer Klebeschicht (g), welche zwischen den mindestens zwei Schälfurnieren (e) aufgetragen wird, wobei die mindestens zwei Schälfurniere so zueinander angeordnet sind, dass sich die tangential zu den Jahresringen verlaufende Maserungsrichtung der beiden Schälfurniere (f3) im Wesentlichen In die gleiche Richtung erstreckt und wobei die Laminierung unter Aufbringung eines Drucks von 20 bis 32 kg/cm2 erfolgt, indem die mindesntes zwei Schälfunriere nach Anbringung der Klebeschicht zusammen in Radialrichtung verpresst werden Dieser Verfahrensschritt ist beispielhaft in
Die mindestens zwei aus Verfahrensschritt (1) erhaltenen Schälfurniere (e) werden somit so aufeinander aufgebracht, dass die In Ihnen enthaltenen Jahresringe im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Dies Ist insbesondere erforderlich, damit die resultierende Furnierholzmehrschicht die gleiche Standfestigkeit sowie auch die gleiche Optik wie ein Riftholz aufweist.
Bevorzugt werden die mindestens zwei Schälfurniere (e) so laminiert, dass jeweils die gleiche Seite des Schälfurniers, also die Innenseite beziehungsweise die Außenseite des Schälfurniers, zueinander zeigen. Beispielhaft bedeutet dies, dass die unterste/erste Schälfurnierschicht mit der Außenseite nach oben zeigt. Darauf wird eine Klebeschicht (g) aufgebracht und eine weiteres Schälfurnier (e) aufgebracht. Dieses weitere Schälfurnier (e) weist nun mit seiner Innenseite nach oben (also mit seiner Außenseiten zur untersten/ersten Schälfurnierschicht). Wird eine weitere Schälfurnierschicht aufgebracht, so wird zunächst eine weitere Klebeschicht (g) aufgebracht und das dritte Schälfurnier (e) so ausgerichtet, dass die Außenseite nach oben zeigt. Damit zeigt die Innenseite des dritten Schälfurniers zur Innenseite des mittleren Schälfurniers. Insgesamt weist also bevorzugt jede zweite Schälfurnierschicht mit der gleichen Seite nach oben. Dabei ist es unerheblich, ob die erste und/oder letzte Schicht mit der Innen- oder Außenseite nach oben zeigt.
Bevorzugt werden mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 10 und ganz besonders bevorzugt mindestens 15 der Schälfurniere (e) im Verfahrensschritt (2) laminiert. Zwischen die einzelnen Schälfurniere (e) werden Klebeschichten (g) aufgebracht. Diese Klebeschichten dienen insbesondere der festen Verbindung der mindestens zwei Schälfurniere (e). Bevorzugt werden jeweils mindestens 10, ganz besonders bevorzugt mindestens 15 der Schälfurniere (e) zunächst vorverpresst. Im Anschluss können mindestens zwei dieser vorverpressten Platten miteinander mit einer Klebeschicht (g) weiterverpresst werden. Es hat sich herausgestellt, dass durch dieses Verfahren der Anpressdurck im gesamten Volumen des Laminates verteilt und gleich gehalten wird. Dies ist insbesondere von Vorteil für die Qualität der resultierenden Furnierholzmehrschicht. Dadurch können Laminate mit mindestens 20, bevorzugt mit mindestens 30, ganz besonders bevorzugt mit mindestens 60 verpressten Schälfurnieren (e) hergestellt werden.
Es ist auch möglich, zusätzlich zu den Schälfurnierschichten (e) mindestens eine weitere Schicht (m) aus mindestens einem von den Holz-Schälfurnieren (e) unterschiedlichen Material, zwischen den Schälfurnierschichten (e) anzubringen. Darin wird diese mindestens eine weitere Schicht (m) vorzugsweise ebenfalls durch Aufbringen einer Klebeschicht (g) und Verpressen mit den übrigen Schichten, die die Furnierholzmehrschicht bilden, mit den Schälfurnieren (e) fest verbunden. Entsprechend ist eine solche weitere Schicht (m) bevorzugt ein Material in fester Form, es ist jedoch auch möglich flüssige, halbfeste, gelartige, pastöse oder pulverförmige Schichten (m) z.B. durch Aufsprühen, Aufstreichen, Tauchen oder Rakeln aufzubringen. Eine beispielhafte Ausführungsform, die zusätzlich 1 weitere Schicht (m) enthält, ist in
Bevorzugt sind solche weiteren Schichten (m) ausgewählt aus einem elektrisch leitfähigen Material, es handelt sich also bevorzugt um eine oder mehrere Metallplatten, -bleche oder -folien bzw. -schichten. Bevorzugt sind Metallschichten ausgewählt aus Metallen oder Legierungen wie insbesondere aus Silber, Kupfer, Gold, Aluminium, Wolfram, Messing, Eisen, Chrom, Blei, Titan, Edelstahl oder auch aus Graphit. Bevorzugt sind Schichten oder Bleche aus Kupfer, Aluminium, Silber, Gold und Graphit. Besonders bevorzugt ist Kupfer.
Furniermehrholzschichten mit solchen elektrisch leitfähigen Schichten sind insbesondere geeignet zur Herstellung von Beleuchtungselementen, die mit Niederspannung arbeiten. Es ist dadurch beispielsweise möglich, ein Furnierholzmehrschlcht-Beleuchtungselement herzustellen, welches vollständig oder nahezu ohne Leitungskabel auskommt.
Auch können hier Materialien für die mindestens eine weitere Schicht (m) verwendet werden, die ausschließlich aufgrund ihrer optischen Eindrücke ausgewählt werden, wie beispielsweise farbige und/oder transparente Kunststoffe oder Harze.
Solche weiteren Schichten (m) können im Prinzip die gleiche Dicke wie die Schälfurniere (e) aufweisen, also eine Dicke bis 2,5 mm besitzen. Bevorzugt ist jedoch eine Dicke von bis zu 2,0 mm, bevorzugter bis zu 1,0 mm, noch bevorzugter bis zu 0,5 mm, am meisten bevorzugt bis zu 0,2 mm.
Bevorzugt weist eine solche weitere Schicht (m) eine Dicke von 0,05 bis 2,5 mm, bevorzugter 0,1 bis 1,5 mm, besonders bevorzugt 0,2 bis 0,7 mm auf.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform betrifft eine erfindungsgemäße Furnierholzmehrschicht, die mindestens eine weitere Schicht (m) aus einem elektrisch leitfähigen Material, bevorzugt einem Metall, mit einer Dicke von bis zu 0,5 mm, bevorzugt bis zu 0,4 mm, bevorzugter bis zu 0,2 mm aufweist. Darin ist es insbesondere bevorzugt, eine einzige oder zwei solcher elektrisch leitfähigen weiteren Schichten (m) vorzusehen.
Furnierholzmehrschichten, die zur Herstellung dreidimensional geformter Ausführungsformen, wie nachfolgend beschrieben, vorgesehen sind können eine oder bevorzugt mindestens zwei und mehr solcher weiteren Schichten (m) aufweisen.
Liegt mehr als eine weitere Schicht (m) in einer der erfindungsgemäßen Furnierholzmehrschichten vor, so können diese grundsätzlich aus dem gleichen oder aus unterschiedlichen Materialien mit unterschiedlichen Funktionen ausgewählt werden.
Auch in einer solchen Ausführungsform können die Schälfurniere aus einer oder mehreren unterschiedlichen Holzarten ausgewählt sein, also neben sibirischer Lärche mindestens eine weitere Holzart umfassen, wie vorstehend ausgeführt. Auch hier ist es jedoch bevorzugt, dass alle Holz-Schälfurnierschichten (e) aus sibirischer Lärche bestehen.
Klebstoffe für die Herstellung von Holzfurnieren sind bekannt. Dabei sollte der Klebstoff für die Klebeschicht (g) insbesondere eine geringe Schrumpfung aufweisen. Die ausgehärtete Klebeschicht (g) sollte insbesondere die gleichen mechanischen Eigenschaften aufweisen wie das Schälfurnier (e). Vorzugsweise sollte die thermische Ausdehnung und/oder das Quellverhalten des Klebstoffes vergleichbar sein zu der thermischen Ausdehnung des Schälfurniers in tangentialer Richtung. Dies führt insbesondere dazu, dass die Standhaftigkeit der resultierenden Furnierholzmehrschicht verbessert wird. Bei Nässe und/oder Temperatur können unterschiedliche Eigenschaften der Klebeschicht (g) und des Schälfurniers (e) zu Spannungen innerhalb der Furnierholzmehrschicht führen, welches die Standhaftigkeit reduziert, Insbesondere bevorzugt ist daher die Verwendung eines Phenol-Resorcin-Formaldehyds. Dieser ist wasserbeständig und auch kostengünstig. Ganz besonders bevorzugt wird der Klebstoff der Klebeschicht (g) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Phenol-Resorcin-Formaldehyd, Epoxidharz, Melamin-Harnstoff-Formaldehyd und Melamin-Harnstoffharzleim. Solche Klebstoffe sind kommerziell erhältlich beispielsweise unter den Namen Kauresin Leim 460 (BASF), Dynosol Leim S-199 (Dyno Industries), Kauramin Leim 681 (BASF) oder Dynomel Leim 2-435 (Dyno Industries). Der Klebstoff sollte außerdem mit den ggf. vorhandenen weiteren Schichten (m) verträglich sein.
Bevorzugt weist die Klebeschicht (g) eine Dicke von 10 bis 150 µm auf. Dabei kann die Dicke einer Klebeschicht (g) variieren. Dies resultiert Insbesondere daraus, dass sich der Klebstoff bei der Verpressung weiter und durch geringe Unebenheiten der Schälfurniere (e) unterschiedlich stark verteilt.
In einer Ausführungsform wird dem Klebstoff der Klebeschicht (g) zusätzlich mindestens ein Farbstoff beigemischt. Dadurch kann das ästhetische Erscheinungsbild der resultierenden Furnierholzmehrschicht verändert werden. Durch Verwendung verschiedener Farbstoffe in den Klebeschichten, kann ein die Farbe des Holzes emittierender Effekt erzielt werden.Falls mindestens zwei Klebeschichten (g) im Verfahrensschritt (2) Anwendung finden (mindestens drei Schälfurniere (e) werden laminiert), so können diese mindestens zwei Klebeschichten die gleiche oder unterschiedliche Farben aufweisen.
Die Laminierung Im Verfahrensschritt (2) kann durch Kaltverpressen, Heißverpressen oder einer sequentiellen Kombination beider Verfahren erfolgen. Bevorzugt erfolgt die Laminierung durch Kaltverpressen. Dies erfordert insbesondere einen geringen Energieaufwand und macht daher das Verfahren effizienter.
Des Weiteren erfolgt die Laminierung unter Aufbringung von Druck, indem die mindestens zwei Schälfurniere (e) nach Anbringung der Klebeschicht (g) zusammen in Radialrichtung (f2), entsprechend der Richtung senkrecht zu der durch f1 und f3 aufgezogenen Fläche, verpresst werden. Dazu wird ein Druck von 20 bis 32 kg/cm2 angewendet. Bevorzugt wird dazu ein Druck von 20 bis 30 kg/cm2, noch bevorzugter von 22 bis 30 kg/cm2, besonders bevorzugt von 25 bis 30 kg/cm2 und ganz besonders bevorzugt von 27 bis 30 kg/cm2 verwendet. Ein weiterer besonders bevorzugter Druckbereich liegt zwischen 25 und 27 kg/cm3. Der Zeltraum der Verpressung unter Druck hängt von der verwendeten Klebstoffart ab. Sie erfolgt bevorzugt über einen Zeitraum von 30 min bis 2 h bei Helßverpressung. Hierbei werden bevorzugt Temperaturen von 100 bis 120 °C verwendet. Bei der Kaltverpressung erfolgt sie bevorzugt über einen Zeitraum von bis zu 3 Tagen, besonders bevorzugt über einen Zeitraum von 1 bis 2 Tagen. Der Zeitraum des Verpressens Ist dabei Insbesondere von der Art des verwendeten Klebstoffes und/oder der Art des Verpressens (Kaltverpressen oder Heißverpressen) abhängig, die wiederum von der Art der verpressten Schichten (e) und ggf. (m) abhängig ist.
Dabei wird In der Regel ein über die gesamte Fläche in Radialrichtung (Richtung f2 der Figuren), entsprechend der Richtung senkrecht zu der Fläche, die von den Richtungen f1 und f3 in den Figuren aufgezogen wird, gleichmäßiger Druck ausgeübt und eine planparallele Furnierholzmehrschicht erhalten (wie beispielhaft in
Wie sich aus den oben gezeigten Tabellen 1 und 2 ergibt, hängt die Festigkeitsgrenze des verwendeten Holzes stark vom prozentualen Verhältnis zwischen Früh- und Spätholzanteilen ab, die - wie aus Tabelle 1 ersichtlich - verschiedene Dichten aufweisen. Der Verfahrensschritt der Verpressung, Insbesondere unter Anwendung von Druck ist somit wichtig, um in der resultierenden Furnierholzmehrschicht einen Ausgleich der durch Früh- und Spätholzanteile bedingten Dichtedifferenz (zumindest teilweise) zu erzielen. Dies führt zu einer Steigerung der Raumdichte des Frühholzanteiles und folglich zu einer Volumenverminderung bei relativ unverändertem Spätholzanteilvolumen. Durch Pressen unter Anwendung eines Maximaldruckes von bis zu ca. 44 kg/cm2 quer zur Faserrichtung der Lärche und von bis zu ca. 34 kg/cm2 quer zur Faserrichtung der Kiefer ist eine Volumenreduzierung / Verdichtung ohne Verletzung (Einphasenpressen) der Jahresringe um etwa bis zu einem Viertel möglich. Auf diese Weise wird durch das Verpressen der Spätholzvolumenanteil in der Furnierholzmehrschicht und damit auch die durchschnittliche Festigkeitsgrenze des Holzes erhöht.
Im Verfahrensschritt (3) wird die erfindungsgemäße Furnierholzmehrschicht fertiggestellt. Dazu wird das durch den Verfahrensschritt (2) erhaltenen Laminat im Wesentlichen senkrecht zu der In Verfahrensschritt (2) aufgetragenen Klebeschicht (g) und der tangential zu den Jahresringen verlaufenden Maserungsrichtung der Schälfurniere (f3) zerschnitten. Die Schnittrichtung (h) ist beispielhaft in
Bevorzugt wird das Laminat mit einer Kreissäge, Bandsäge oder Durchlaufsäge zerschnitten. Hierbei ist es insbesondere wünschenswert, dass möglichst wenig Holz durch die Bildung von Sägespänen verloren geht. Die Schnittfuge ist hierfür bevorzugt maximal ca. 1,5 mm, bevorzugter ca. 1,1 mm.
Die hergestellten Furnierholzmehrschichten weisen bevorzugt eine Dicke (j) von ≥ 1 mm, bevorzugt von 1,0 bis 3, 0 mm, insbesondere von 1,0 bis 2,5 mm, besonders bevorzugt von 1,2 bis 2,3 mm und ganz besonders bevorzugt von 1,4 bis 2,1 mm auf. Derartige Dicken (j) sind Insbesondere bevorzugt bei Furnierholzmehrschichten, die für die Herstellung von Platten und Möbeln vorgesehen sind. Bei einer Verwendung für die Herstellung beispielsweise von Fensterkanteln und Massivmöbeln können die erfindungsgemäßen Furnierholzmehrschichten Dicken (j) bis zu 10 mm und sogar bis zu 80 mm aufweisen. Dabei umfasst eine Schälfurnierschicht bevorzugt mindestens einen, besonders bevorzugt zwei, ganz besonders bevorzugt mindestens 3 tangential in Richtung (f3) verlaufende Jahresringe.
Durch das Zersägen, insbesondere Formatkreissägen des aus Verfahrensschritt (2) erhaltenen Laminates wird eine Furnierholzmehrschicht der Breite (k), der Dicke (j) und der Länge (L) erhalten. Dabei kann die Breite (k) Im Wesentlichen durch die Anzahl und Dicke der verpressten Schälfurniere (e) und ggf. der weiteren Schichten (m) bestimmt werden. Ebenfalls hat die Dicke der Klebeschicht (g) einen Einfluss auf die Breite (k) der Furnierholzmehrschicht. Ebenso kann die Länge (L) durch die Länge des in Verfahrensschrittes (2) hergestellten Laminates bestimmt werden.
Die Paramater der erfindungsgemäßen Furnierholzmehrschicht (k), (j) und (L) sind somit sehr flexibel gestaltbar.
Auf diese Weise kann eine Furnierholzmehrschicht erhalten werden, welche eine Dichte von mindestens 5 im Wesentlichen stehenden Jahresringen aufweist. Diese weist die oben genannten Eigenschaften auf.
Dabei ist insbesondere wichtig, dass die Festigkeitseigenschaften der resultierenden erfindungsgemäßen Furnierholzmehrschicht maßgeblich durch die Festigkeltsgrenze in Tangentialrichtung (f3 in den Figuren) bestimmt werden. Wie sich aus der vorstehenden Tabelle 2 ergibt, beträgt diese für Holz der sibirischen Lärche ca. 63 kg/cm2. Außerdem weisen die im Verfahrensschritt (2) verpressten Schälfurniere quer der Faser eine erhöhte Dichte auf, je nach aufgewendetem Druck kann eine Dichteerhöhung um bis zu 20% erreicht werden. Dadurch kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Fumierholzmehrschicht erhalten werden, die eine Festigkeitsgrenze in Tangentialrichtung (f3) von bis zu 75 kg/cm2 aufweist, was einer vergleichbaren Festigkeit in Radialrichtung von Eiche entspricht (siehe Tabelle 2). In einem optionalen Schritt, welcher sich an den Verfahrensschritt (3) anschließt, kann die erfindungsgemäße Furnierschicht einer weiteren optischen Gestaltung unterworfen werden. Dabei kann beispielsweise mindestens ein Querschnitt eines Asts und/oder ein anderes Element, welche die gleiche Dicke aufweisen wie die erfindungsgemäße Furnierholzmehrschicht, in mindestens einen zuvor passgenau ausgeschnittenen Bereich der Furnierholzmehrschicht eingebracht werden. Dies verleiht der erfindungsgemäßen Furnierholzmehrschicht ein natürliches Aussehen. Bevorzugt wird dazu der Klebstoff verwendet, welcher zur Herstellung der Klebeschicht (g) dient.
Unter anderen Elementen werden bevorzugt Holzelemente verstanden. Besonders bevorzugt handelt es sich beispielsweise um ein Teilstück der erfindungsgemäßen Furnierholzmehrschicht, welches bevorzugt eine Form aufweist, die ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus einem Kreis, einem Rechteck, einem Stern, einer Raute, einer Ellipse, einem Dreieck, einem Fünfeck, einem Sechseck, einem Vieleck mit mindestens sieben Ecken, einer Blume und einem Parallelogramm. Besonders bevorzugt wird dieses Element mit Ihrem Verlauf der Jahresringe versetzt zu den Jahresringen der erfindungsgemäßen Furnierholzmehrschicht eingearbeitet. Auch hierdurch kann die erfindungsgemäße Furnierholzmehrschicht optisch gestaltet werden.
In einer Ausführungsform können auch mehrere Astquerschnitte und/oder andere Elemente in die erfindungsgemäße Furnierholzmehrschicht eingebracht werden. Dadurch können Individuelle Muster dargestellt werden. Beispielsweise ist es so auch möglich, Schriftzüge, Logos und Bilder in die erfindungsgemäße Furnierholzmehrschicht einzuarbeiten.
Aufgrund der besonders hohen Festigkeit der erfindungsgemäßen Furnierholzmehrschichten können diese im Verfahrensschritt (3) auch in deutlich dickere Blöcke geschnitten werden und anschließend durch übliche Holzbearbeitungsmaßnahmen wie Drechseln, Zusägen und/oder Schleifen in diverse dreidimensionale Formen gebracht werden. Dabei entsteht infolge des optischen Kontrasts zwischen Früh- und Spätholzanteilen des verwendeten Holzes eine optisch sehr ansprechende Oberflächenmaserung. Beispielsweise zeigen gedrechselte Furnierholzmehrschicht-Bauteile aufgrund der Drehung der Furnierholzmehrschicht bei der Bearbeitung aus geometrischen Gründen eine optische krels- oder ellipsenförmige Maserungsstruktur. Solche Furnierholzmehrschicht-Bauteile aus der erfindungsgemäßen Furnierholzmehrschicht sind besonders für Arbeiten im Bereich Holz-Architektur und Design oder als besondere optische Gestaltungselemente in Treppen bzw. Geländern oder Möbeln oder als sonstige Dekorationsgegenstände anwendbar.
Optional kann die durch die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte (1) bis (3) erhaltene erfindungsgemäße Furnierholzmehrschicht In einem weiteren Verfahrensschritt (4) nach Verfahrensschritt (3), ggf. nach der Einbringungen von mindestens einem Astquerschnitt und/oder anderem Element, auf einen Träger aufgebracht werden. Dadurch entsteht die erfindungsgemäße Furnierholzplatte.
Dabei werden bevorzugt mehrere Furniere zunächst sortiert. Die Sortierung erfolgt dabei bevorzugt manuell. Vorzugsweise wird bei der Sortierung auf optische Aspekte geachtet. So könnten auf der resultierenden Furnierholzplatte mehrere erfindungsgemäße Furnierholzmehrschichten nebeneinander aufgebracht werden. Bevorzugt werden die nebeneinander aufgebrachten Furnierholzmehrschichten über Ihre Kanten durch Kaltverpressung unter Anwendung von Drücken von 1 bis 10 kg/cm2, besonders bevorzugt von 4 bis 8 kg/cm2, ganz besonders bevorzugt von 5 bis 6 kg/cm2, je nach verwendetem Klebstoff u.a. Verhältnissen der einzelnen Furnierholzmehrschichten (z.B. Festigkeit, Farbe, Dichte der Jahresringe) zusammengeklebt.
Hier wird somit insbesondere darauf geachtet, dass die Kanten der aneinander treffenden einzelnen Furnierholzmehrschichten nicht sichtbar sind und die Furnierholzplatte später ein ansprechendes Gesamtbild hat. Insgesamt erfolgt die Sortierung bevorzugt unter Aspekten der Farbe, der Oberflächenbeschaffenheit, der Geometrie und der Ästhetik.
Die Aufbringung der erfindungsgemäßen Furnierholzmehrschichten kann auf einer Seite des Trägers und/oder auf mehr als einer Seite des Trägers vorgenommen werden. Dies richtet sich nach der späteren Verwendung der Furnierholzplatte. So ist das Aufbringen mindestens einer der erfindungsgemäßen Furnierholzmehrschichten auf einer Seite eines Trägers für beispielsweise Wand-, Decken- oder Bödenauskleidungen ausreichend. Im Gegensatz dazu kann für die Herstellung von Möbeln das Aufbringen von mindestens einer der erfindungsgemäßen Furnierholzmehrschichten auf mindestens zwei, bevorzugt alle vier Seiten des Trägers zweckdienlich sein. Eine erfindungsgemäße Furnierholzplatte mit einem Träger ist beispielhaft in
Bevorzugt wird unter Aufbringung jedes Verfahren verstanden, welches geeignet ist, die Furnierholzmehrschicht mit dem Träger zu verbinden. Besonders bevorzugt wird hierzu eine Klebeschicht (g), wie bereits in Verfahrensschritt (2) näher beschrieben, verwendet. Es ist jedoch auch möglich, günstigere Klebstoffe, wie beispielsweise PVA, Melamin-Harnstoffharzleim oder andere in der Möbelindustrie gängige Klebstoffe zu verwenden. Bevorzugt erfolgt die Aufbringung unter Druck. Dazu wird bevorzugt ein Druck von 1 bis 10 kg/cm2, besonders bevorzugt von 4 bis 8 kg/cm2, ganz besonders bevorzugt von 5 bis 6 kg/cm2 verwendet. Auch hier kann die Verpressung bevorzugt durch Kaltverpressen, Heißverpressen oder einer sequentiellen Kombination beider Verfahren erfolgen. Bevorzugt erfolgt das Verpressen über einen Zeitraum von 3 min bis zu 15 h, ganz besonders bevorzugt von 1 h bis 6 h. Der Zeitraum des Verpressens ist dabei insbesondere von der Art des verwendeten Klebstoffes und/oder der Art des Verpressens (Kaltverpressen oder Heißverpressen) abhängig.
Nach der Verpressung kann eine Entformung zur Entpressung über einen Zeitraum von 1 bis 15 h, bevorzugt 3 bis 12 h, ganz besonders bevorzugt 6 bis 8 h erfolgen.
Es ist jedoch auch möglich, mehrere der erhaltenen Furnierholzmehrschichten zu Furnierholzplatten verschiedener Abmaße ohne Aufbringen auf ein zusätzliches Trägermaterial zusammenzufügen. Dabei können beispielsweise Furnierholzplatten (ohne Trägermaterial) in einem Format von bis zu 3000 mm hergestellt werden. Bevorzugt werden Platten in einem Format 1220 mm x 2400 mm hergestellt. Hierfür werden In gleicher Welse wie oben dargestellt mindestens zwei der erfindungsgemäßen Furnierholzmehrschichten nebeneinander angeordnet und über ihre Kanten unter Verpressen, wie hierin dargestellt, miteinander verklebt. Eine solche Furnierholzplatte ohne Träger ist beispielhaft in
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer Furnierholzplatte werden mindestens zwei der vorstehend beschriebenen Furnierholzplatten ohne Träger übereinander angeordnet und über ihre Fläche miteinander verklebt. Dazu wird auf der Oberfläche (A in den Figuren) oder auf der der Oberfläche (A) gegenüberliegenden Fläche ein Klebstoff (wie in Verfahrensschritt 2) aufgebracht und die beiden Furnierholzplatten (ohne Träger) anschließend durch Verpressung von 1 bis 10 kg/cm2, besonders bevorzugt von 4 bis 8 kg/cm2, ganz besonders bevorzugt von 5 bis 6 kg/cm2 je nach Verhältnissen der einzelnen Furnierholzmehrschichten (z.B. Dichte der Jahresringe) zusammengeklebt. Dabei erfolgt bevorzugt die Anordnung der einzelnen Furnierholzplatten (ohne Träger) derart, dass jeweils zwei aufeinanderliegende Furnierholzplatten um 90° gegeneinander versetzt angeordnet werden. In Ausführungsformen, in denen mehr als zwei solcher Furnierholzplatten (ohne Träger) übereinander angeordnet werden, ist somit jede zweite Furnierholzplatte gegenüber der darüber liegenden Platte) um 90° versetzt angeordnet. Eine solche erfindungsgemäße Furnierholzplatte Ist beispielhaft in
Grundsätzlich ist es möglich, die vorstehend beschriebenen Furnierholzplatten mit oder ohne Träger mit allen erfindungsgemäß erhältlichen Furnierholzmehrschichten herzustellen, insbesondere auch mit den vorstehend beschriebenen 3-dimensional verpressten Furnierholzmehrschichten mit optischer Wellenstruktur, wie beispielhaft (ohne Träger) in
Im Weiteren Anschluss kann die Furnierholzplatte (sowohl mit als auch ohne Träger) weiteren optionalen Verarbeitungsschritten unterworfen werden, welche ausgewählt werden, aus der Gruppe, bestehend aus Hobeln, Schleifen, Imprägnieren und Lackieren.
Ebenso ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung eine Furnierholzplatte, umfassend einen Träger und mindestens eine erfindungsgemäße Furnierholzmehrschicht, aber auch eine Furnierholzplatte bestehend aus einer oder mehreren der erfindungsgemäßen Furnierholzmehrschichten, also eine Furnierholzplatte, die aus einer oder mehreren zu einer Furnierholzplatte zusammengefügten erfindungsgemäßen Furnierholzmehrschichten (ohne Träger) besteht. Bevorzugt ist der Träger aus Holz und/oder Holzwerkstoffen gefertigt. Bevorzugt wird der Träger ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Sperrholz, Spanplatten und Holzfaserplatten. Besonders bevorzugt handelt es sich dabei um eine mitteldichte Faserplatte. Die Dimensionen dieses Trägers sind flexibel. Je nach Verwendungszweck können diese angepasst werden. Ebenso kann, wie oben beschrieben, die erfindungsgemäße Furnierholzmehrschicht den Dimensionen des Trägers angepasst werden. Wie bereits in Bezug auf Verfahrensschritt (4) beschrieben, kann dabei mindestens eine erfindungsgemäße Furnierholzmehrschicht auf mindestens eine Seite des Trägers aufgebracht werden. Je nach Verwendungszweck der Furnierholzplatte kann die mindestens eine erfindungsgemäße Furnierholzmehrschicht auch auf mindestens zwei Seiten des Trägers aufgebracht werden.
Bevorzugt werden die Oberflächeneigenschaften der erfindungsgemäßen Furnierholzplatten durch die Furnierholzmehrschicht bestimmt. Dabei dient der Träger (sofern vorhanden) nur der Stabilität sowie einer Werkstoffersparnis. Insbesondere schirmt die erfindungsgemäße Furnierholzmehrschicht den Träger vor Nässe, Sonne und mechanischer Belastung ab, so dass an den Träger keine diesbezüglichen speziellen Anforderungen gestellt werden müssen.
Dies ermöglicht es, dass Furnierholzplatten bereitgestellt werden zur Herstellung von Möbeln oder Fußbodenbelägen. Dies ermöglicht es außerdem, dass Furnierholzplatten bereitgestellt werden zur Herstellung von Möbeln, Türen, Fußbodenbelägen (insbesondere Parkett), Außenverkleidungen, sowie Beleuchtungselementen oder zur Innenausstattung von Räumen (Interieur). Bevorzugt betrifft die vorliegende Erfindung damit auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Furnierholzplatte zur Herstellung von Möbeln oder Fußbodenbelägen, Parkett, Außenverkleidungen, sowie Beleuchtungselementen. Besonders bevorzugt betrifft die vorliegende Erfindung damit auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Furnierholzplatte zur Herstellung von Möbeln, Türen, Fußbodenbelägen (insbesondere Parkett), Außenverkleidungen, Beleuchtungselementen oder zur Innenausstattung von Räumen (Interieur). Dabei werden unter dem Begriff Möbeln insbesondere Möbel zur Verwendung im Innen- und/oder im Außenraum oder Designmöbel verstanden. Besonders bevorzugt werden diese Möbel ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Tisch, einem Stuhl, einer Bank, einem Schrank, einem Sideboard, einer Küchenarbeitsplatte, einem Regal, Badmöbeln, Türen und Fassadenplatten sowie Fensterbänken und Fensterkanteln.
Gleichzeitig können die erfindungsgemäßen Furnierholzplatten (mit oder ohne Träger) auf Grund ihrer mechanischen Eigenschaften auch im Außenbereich eingesetzt werden. Dabei können sie bevorzugt als Ersatz von Rifthölzern verwendet werden. Damit stellen die erfindungsgemäßen Furnierholzplatten (mit oder ohne Träger) eine kostengünstigere Alternative zu den bekannten Rifthölzern dar.
Ebenso ist es möglich, die Lichtdurchlässigkeit der erfindungsgemäßen Furnierholzmehrschichtplatte für dekorative Gestaltungen zu nutzen. Somit können insbesondere Wand- und/oder Deckenpaneele aus der erfindungsgemäßen Furnierholzmehrschicht hergestellt werden, welche gezielt durch die Anbringung von Lichtquellen, beispielsweise LEDs (Light Emitting Diods), hinter diesen Paneelen optisch gestaltet werden können. Durch die Anpassung des Musters der erfindungsgemäßen Furnierholzmehrschicht und die gezielte Verwendung von Lichtquellen ist somit eine dekorative Ausgestaltung von Räumen und/oder Außenbereichen möglich. Ebenso Ist es auch möglich, durch das Anschleifen der erfindungsgemäßen Furnierholzmehrschicht und eine resultierende Variation der Dicke der Schicht optische Gestaltungen wie Muster einzuarbeiten. Für derartige Verwendungsmöglichkeiten sind Insbesondere auch solche erfindungsgemäßen Furnierholzmehrschichten geeignet, die mindestens eine weitere Schicht (m), Insbesondere aus einem elektrisch leitfähigen Material, aufweisen, wie vorstehend ausgeführt.
Es Ist insbesondere ein Vorteil, dass die erfindungsgemäße Furnierholzmehrschicht sehr dünn herstellbar ist, wodurch die Lichtdurchlässigkeit beeinflusst werden kann. So können sie beispielsweise 0, 8 bis 1 mm dick sein. Bei gängigen Tangentialbrettern ist auf Grund der mechanischen Eigenschaften meist nur eine Dicke von 4 bis 6 mm zu realisieren. Die mechanischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Furnierholzmehrschicht erlauben jedoch die Herstellung von Dicken in der oben genannten Größenordnung.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Furnierholzmehrschicht, umfassend Holz der sibirischen Lärche, mit einer Dichte von mindestens 5 stehenden Jahresringen pro 1 cm Brelte (k) der Furnierholzmehrschicht, wobei die Breite (k) der Furnierholzmehrschicht als die Ausdehnung der Furnierholzmehrschicht senkrecht zur Klebstoffschicht definiert ist, umfassend die folgenden Schritte:
Bevorzugt erfolgt das Laminieren in Verfahrensschritt (2) dadurch, dass die mindestens zwei Schälfurniere nach Anbringung der Klebeschicht (g) zusammen in Radialrichtung (f2), entsprechend der Richtung senkrecht zur Fläche die von den Richtungen f1 und f3 in den Figuren aufgezogen wird, verpresst werden. Dabei werden bevorzugt die vorstehend bereits definierten Pressverfahren und Druckbereiche angewendet. Ganz besonders bevorzugt wird ein Druck von mindestens 10 kg/cm2, noch bevorzugter von mindestens 12 kg/cm2, ganz besonders bevorzugt von mindestens 15 kg/cm2 angewendet.
Dabei erfolgt die Laminierung bevorzugt unter Aufbringung von Druck senkrecht zur tangentialen Richtung (Richtung f2 in den Figuren) so, dass die Schälfurniere fest zusammengeklebt werden und die durchschnittlichen Festigkeitseigenschaften der erfindungsgemäßen Furnierholzmehrschicht durch Volumenverminderung und Dichtezunahme des Frühholzanteiles gesteigert werden, wie vorstehend bereits Im Detail ausgeführt.
Die einzelnen Verfahrensschritte (1) bis (3), wie oben erläutert, sind dabei Teil des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei Ist das Verfahren bevorzugt dadurch gekennzeichnet, dass die Furnierholzmehrschicht aus sibirischer Lärche besteht, bzw. dass alle Furnierholzschichten (e) aus sibirischer Lärche bestehen.
Eine weitere Ausführungsform betrifft das erfindungsgemäße Verfahren wie hier definiert, zur Herstellung einer Furnierholzmehrschicht, umfassend Holz der sibirischen Lärche, mit einer Dichte von mindestens 3 stehenden Jahresringen pro 1 cm Breite (k) der Furnierholzmehrschicht vor dem Verpressen.
Außerdem ist Gegenstand der Erfindung das vorstehen beschriebene Verfahren, worin in Schritt (2) mindestens eine weitere Schicht (m) aus einem von den Schälfurnieren (e) unterschiedlichen Material mit den Schälfurnieren (e) unter Anbringung einer Klebeschicht (g) fest verbunden wird, wie vorstehend bereits ausführlich erläutert.
Insbesondere ist in einem solchen Verfahren bevorzugt, daß die mindestens eine weitere Schicht (m) aus einem elektrisch leitfähigen Material ausgewählt ist, welche weiterhin bevorzugt eine Dicke wie vorstehend definiert aufweisen können, bevorzugt ist hier ebenfalls eine Dicke von bis zu 0,4 mm, bevorzugter bis zu 0,2 mm.
Ebenso kann das erfindungsgemäße Verfahren zusätzlich einen weiteren Verfahrensschritt (4) umfassen, welcher das
Auch der Verfahrensschritt (4) wurde oben bereits näher erläutert. Bevorzugt ist der Träger aus Holz und/oder Holzwerkstoffen gefertigt. Besonders bevorzugt wird der Träger dabei ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Sperrholz, Spanplatten und Holzfaserplatten. Dabei wird die vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Furnierholzplatte mit Träger oder ohne Träger erhalten.
Es wurde eine Fumlerholzmehrschicht aus sibirischer Lärche wie folgt hergestellt:
Es wurden Schälfurniere der Dicke 1,5-2,5 mm durch die Rotation eines geschälten Baumstammes der sibirischen Lärche längs seiner Faserrichtung hergestellt. Diese Schälfurniere wurden auf eine Größe von 0,5 x 2,0 m zugeschnitten. Die Schälfurniere wurden Im Anschluss bis zum einem Restfeuchtegehalt von 6 bis 8 % In einer Trockenkammer mit trockener Luft (Luftfeuchtigkelt zwischen 4 bis 5%) über einen Zeitraum von ca, 5 min getrocknet. Ein so entstandenes Schälfurnier wird im Folgenden auch als Referenzschälfurnier bezeichnet.
60 der erhaltenen Schälfurniere wurden unter Verwendung von Dynea Melamin-Harnstoffharzleim laminiert, wobei sich die tangential zu den Jahresringen verlaufende Maserungsrichtung der einzelnen Schälfurniere in die gleiche Richtung erstreckte. Bei der Laminierung wurden die Innen- und Außenseiten der Furniere zuelnander versetzt, d. h. Immer abwechselnd zuelnander, verpresst. Zur Laminlerung wurde der Druck von 15 kg/cm2 über einen Zeitraum von 30 min bei einer Temperatur von 70 °C verwendet. Abschließend wurden die erfindungsgemäßen Furnierholzmehrschichten durch die Zerschneidung des erhaltenen Laminates senkrecht zu der Klebeschicht und der tangential zu den Jahresringen verlaufenden Maserungsrichtung mit einer Säge zerschnitten. Die Breite (k) der erfindungsgemäßen Furnierholzmehrschicht betrug 90 mm. Anschließend wurde die Druckfestigkeit über ein dem Fachmann bekanntes Verfahren nach DIN 52 185 bestimmt.
Die erfindungsgemäße Furnierholzmehrschicht mit einer Dichte von 0,67 g/cm3 wies dabei eine Druckfestigkeit/Festigkeitsgrenze senkrecht zu der Richtung der stehenden Jahresringe (f2) (in Radialrichtung) auf, welche 10 % größer war als die des Referenzschälfurnlers mit einer Dichte von 0,57 g/cm3 bzw. 0,61 g/cm3. Die erfindungsgemäße Furnierholzmehrschicht wies außerdem eine Druckfestigkelt/Festigkeitsgrenze senkrecht zu der durch die Richtungen f1 und f2 In den Figuren aufgezogenen Fläche (Tangentialrichtung) auf, welche 58 % größer war als die des Referenzschätfurniers.
In gleicher Weise wie In Beispiel 1 dargestellt wurden Schälfurniere der Dicke 1,9 - 2,1 mm hergestellt und auf eine Größe von 0,5 x 2,5 m zugeschnitten.
60 der erhaltenen Schälfurniere wurden wie in Beispiel 1 dargestellt laminiert, wobei zur Laminierung der Druck von 15 kg/cm2 über einen Zeitraum von 14 Stunden bei einer Temperatur von 27 °C ausgeübt wurde.
Die Breite (k) der erfindungsgemäßen Furnierholzmehrschicht betrug 95 mm.
Die Dicke (j) der erfindungsgemäßen Furnierholzmehrschicht betrug 4 mm.
In gleicher Weise wurde eine weitere Furnierholzmehrschicht hergestellt, auf die beim Laminieren ein Druckgradient über die Fläche in Richtung f2 unter Verwendung eines dreidimensional geformter Druckwerkzeuges (Negativ-Form) ausgeübt wurde, um so eine Furnierholzmehrschicht mit optischer Wellenform zu erhalten,
Anschließend wurden jeweils mehrere solcher Furnierholzmehrschichten nebeneinander angeordnet und über ihre Kanten unter Verwendung eines Klebers mittels Kaltverpressen mit einem Druck von 5 kg/cm2 miteinander verklebt. Es wurden Furnierholzplatten (ohne Träger), wie beispielhaft in
Anschließend wurde die Druckfestigkeit über ein dem Fachmann bekanntes Verfahren nach DIN 52 185 bestimmt.
Die erfindungsgemäßen Furnierholzplatten (ohne Träger) wiesen dabei eine Druckfestigkeit/Festigkeitsgrenze in Tangentialrichtung, also senkrecht zu der Fläche die durch die Richtungen f1 und f2 in den Figuren aufgespannt wird bzw. senkrecht zur Arbeits- oder Oberfläche, auf welche 65-70 % größer war als die des Referenzschälfurniers.
Nach dem Verfahren wie in Beispiel 1 dargestellt, wurde eine Furnierholzmehrschicht hergestellt, die weitere Schichten (m) aus einem elektrisch leitfähigen Material enthält.
Dazu wurden jeweils zwischen zwei Schälfurnierschichten (e) zwei weitere Schichten (m) in Form von Kupferblechen mit einer Dicke von jeweils 0,4 mm Dicke angeordnet und mit einlaminiert. Die Dicke einer solchen Furnierholzmehrschicht mit zwei weiteren Schichten (m) aus Kupferblechen betrug 5 mm.
Die Druckfestigkeit wurde über ein dem Fachmann bekanntes Verfahren DIN 52 185 bestimmt.
Die erfindungsgemäße Furnierholzmehrschicht mit zwei weiteren Schichten (m) aus Kupferblechen wies dabei eine Druckfestigkeit/Festigkeitsgrenze in Tangentlalrichtung (senkrecht zu der Fläche die durch die Richtungen f1 und f2 in den Figuren aufgespannt wird) auf, welche um 80-85% größer war als die des Referenzschälfurniers.
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